RU2551464C1 - Wavy structures of heating elements - Google Patents
Wavy structures of heating elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2551464C1 RU2551464C1 RU2013158130/06A RU2013158130A RU2551464C1 RU 2551464 C1 RU2551464 C1 RU 2551464C1 RU 2013158130/06 A RU2013158130/06 A RU 2013158130/06A RU 2013158130 A RU2013158130 A RU 2013158130A RU 2551464 C1 RU2551464 C1 RU 2551464C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat transfer
- transfer sheet
- angle
- heat
- sheets
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
- F28D19/042—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses
- F28D19/044—Rotors; Assemblies of heat absorbing masses shaped in sector form, e.g. with baskets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D19/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
- F28D19/04—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
- F28D19/041—Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier with axial flow through the intermediate heat-transfer medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
- F28F3/04—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element
- F28F3/042—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element
- F28F3/046—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being integral with the element in the form of local deformations of the element the deformations being linear, e.g. corrugations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/083—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning capable of being taken apart
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
- F28F3/08—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning
- F28F3/086—Elements constructed for building-up into stacks, e.g. capable of being taken apart for cleaning having one or more openings therein forming tubular heat-exchange passages
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Устройства, описываемые в настоящем документе, относятся к нагревательным элементам или теплопередающим листам того типа, которые можно обнаружить во вращающихся регенеративных теплообменниках.The devices described herein relate to heating elements or heat transfer sheets of the type that can be found in rotating regenerative heat exchangers.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В крупногабаритных котлах, работающих на ископаемом топливе, используют регенеративные подогреватели воздуха для подогрева поступающего воздуха горения от выходящих горячих отработавших газов. Они обеспечивают повторное использование энергии и экономию топлива. В противном случае, рекуперируемая полезная тепловая энергия, которая в противном случае терялась бы в атмосферу, дает эффективный способ достижения значительной экономии затрат, экономии ископаемых топлив и снижения выбросов.Large-scale fossil fuel-fired boilers use regenerative air heaters to heat the incoming combustion air from the hot exhaust gases. They provide energy reuse and fuel economy. Otherwise, recoverable useful thermal energy, which would otherwise be lost to the atmosphere, provides an effective way to achieve significant cost savings, saving fossil fuels and reducing emissions.
Один тип регенеративного теплообменника - вращающийся регенеративный теплообменник - обычно используют в котлах, работающих на ископаемом топливе, и парогенераторах. Вращающиеся регенеративные теплообменники имеют ротор, установленный в корпусе, который образует впускной канал дымового газа и выпускной канал дымового газа для протекания нагретого дымового газа через теплообменник. Корпус также образует еще одну группу впускных каналов и выпускных каналов для протекания потоков газов, которые получают рекуперированную тепловую энергию. Ротор имеет радиальные перегородки или диафрагмы, образующие камеры между перегородками для поддержания корзин или каркасов, удерживающих нагревательные элементы, которые в типичном случае представляют собой теплопередающие листы. Обращаясь к фиг.1, необходимо отметить, что вращающийся регенеративный теплообменник, обозначенный в целом ссылочной позицией 10, имеет ротор 12, установленный в корпусе 14.One type of regenerative heat exchanger - a rotating regenerative heat exchanger - is commonly used in fossil fuel boilers and steam generators. Rotating regenerative heat exchangers have a rotor mounted in a housing that forms a flue gas inlet and a flue gas outlet for heated flue gas to flow through the heat exchanger. The housing also forms another group of inlet channels and outlet channels for the flow of gases that receive recovered heat energy. The rotor has radial baffles or diaphragms forming chambers between baffles to support baskets or frames holding the heating elements, which are typically heat transfer sheets. Turning to FIG. 1, it should be noted that the rotational regenerative heat exchanger, indicated generally by the
Теплопередающие листы расположены в пакете в корзинах или каркасах. В типичном случае, множество листов расположено в пакете в каждой корзине или каркасе. Листы плотно расположены в пакете на некотором расстоянии внутри корзины или каркасы, образуя между листами каналы для протекания газов. Примеры листов теплопередающих элементов представлены в US 2596642, US 2940736, US 4363222, US 4396058, US 4744410, US 4553458, US 6019160 и US 5836379.The heat transfer sheets are located in a bag in baskets or frames. Typically, a plurality of sheets are arranged in a bag in each basket or carcass. The sheets are tightly located in the bag at a certain distance inside the basket or frames, forming channels between the sheets for the flow of gases. Examples of sheets of heat transfer elements are presented in US 2596642, US 2940736, US 4363222, US 4396058, US 4744410, US 4553458, US 6019160 and US 5836379.
В заявке на патент США (WO 5/006-0) 12/437,914, поданной 8 мая 2009 г. под названием «Heat Transfer Sheet For Rotary Regenerative Heat Exchanger» («Теплопередающий лист для вращающегося регенеративного теплообменника») и опубликованной 11 ноября 2010 г., описаны различные конструкции теплопередающих листов, и она включена в настоящее описание посредством ссылки, как если бы была изложена в настоящем документе во всей ее полноте.U.S. Patent Application (WO 5 / 006-0) 12 / 437,914, filed May 8, 2009, entitled “Heat Transfer Sheet For Rotary Regenerative Heat Exchanger” and published November 11, 2010 d., various designs of heat transfer sheets are described, and it is incorporated into this description by reference, as if set forth herein in its entirety.
Горячие газы направляются через вращающийся теплообменник для передачи тепла листам. По мере вращения ротора, восстановительный поток газа (поток на стороне воздуха) направляется над нагретыми листами, тем самым вызывая нагревание впускного воздуха. Во многих случаях, впускной воздух подается в котел для сгорания ископаемых топлив. В нижеследующем тексте восстановительный поток газа будет именоваться воздухом горения или подводимым воздухом. При других формах вращающихся регенеративных теплообменников листы неподвижны, а каналы дымового газа и восстановительного газа вращаются.Hot gases are directed through a rotating heat exchanger to transfer heat to the sheets. As the rotor rotates, a reducing gas flow (air-side flow) is directed over the heated sheets, thereby causing the intake air to heat up. In many cases, intake air is supplied to the boiler to burn fossil fuels. In the following text, the reducing gas flow will be referred to as combustion air or inlet air. With other forms of rotating regenerative heat exchangers, the sheets are stationary, and the flue gas and reducing gas channels rotate.
Современные конструкции теплопередающих листов рекуперируют лишь часть тепла в отработавшем дымовом газе, а не рекуперированное тепло выпускается из пакета как потерянная энергия. Чем эффективнее работают эти теплообменные листы, тем меньше потерянное тепло.Modern designs of heat transfer sheets recover only part of the heat in the exhaust flue gas, and not the recovered heat is released from the package as lost energy. The more efficient these heat transfer sheets are, the less heat is lost.
В настоящее время существует потребность в более эффективных конструкциях теплообменных листов.Currently, there is a need for more efficient designs of heat transfer sheets.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Данное изобретение может быть осуществлено как теплопередающий лист для вращающегося регенеративного теплообменника, который принимает поток горячего дымового газа и поток воздуха и передает тепло из потока горячего дымового газа потоку воздуха, причем теплопередающий лист содержит:The present invention can be implemented as a heat transfer sheet for a rotating regenerative heat exchanger that receives a hot flue gas stream and an air stream and transfers heat from the hot flue gas stream to an air stream, the heat transfer sheet comprising:
множество располагающих на расстоянии листы элементов, продолжающихся вдоль теплопередающего листа по существу параллельно направлению потока горячего дымового газа, образующих участок проточного канала между смежными теплопередающими листами; иa plurality of spaced-apart sheets of elements extending along the heat transfer sheet substantially parallel to the direction of flow of the hot flue gas forming a portion of the flow channel between adjacent heat transfer sheets; and
множество волнистых поверхностей, расположенных между каждой парой смежных располагающих на расстоянии листы элементов, причем множество волнистых поверхностей содержит:a plurality of wavy surfaces located between each pair of adjacent spaced sheets of elements, the plurality of wavy surfaces comprising:
первую волнистую поверхность, образованную множеством удлиненных гребней, продолжающихся вдоль теплопередающего листа параллельно друг другу под первым углом А1 относительно располагающих на расстоянии листы элементов, иa first wavy surface formed by a plurality of elongated ridges extending along the heat transfer sheet parallel to each other at a first angle A 1 with respect to the spaced elements, and
вторую волнистую поверхность, образованную множеством удлиненных гребней, продолжающихся вдоль теплопередающего листа параллельно друг другу под вторым углом А2 относительно располагающих на расстоянии листы элементов, причем первый угол А1 отличается от второго угла А2.a second wavy surface formed by a plurality of elongated ridges extending along the heat transfer sheet parallel to each other at a second angle A 2 relative to the spaced elements, the first angle A 1 different from the second angle A 2 .
Настоящее изобретение также может быть осуществлено как теплопередающий лист, содержащий:The present invention can also be implemented as a heat transfer sheet containing:
множество гребней и впадин, которым придана форма по меньшей мере частично синусоидального профиля, продолжающихся от первого конца до второго конца и ориентированных так, что текучая среда, проходящая от первого конца ко второму концу по меньшей мере частично перенаправляется чередующимся образом между первым направлением и вторым направлением.a plurality of ridges and depressions that are shaped at least partially sinusoidally, extending from the first end to the second end and oriented so that the fluid flowing from the first end to the second end is at least partially redirected alternately between the first direction and the second direction .
Настоящее изобретение также может быть осуществлено как корзина для вращающегося регенеративного теплообменника, содержащаяThe present invention can also be implemented as a basket for a rotating regenerative heat exchanger containing
каркас иframe and
по меньшей мере один теплопередающий лист сat least one heat transfer sheet with
множеством гребней и впадин, имеющих по меньшей мере частично синусоидальный профиль, продолжающихся от первого конца до второго конца и ориентированных так, что текучая среда, проходящая от первого конца ко второму концу по меньшей мере частично перенаправляется чередующимся образом от стороны к стороне.a plurality of ridges and depressions having at least partially a sinusoidal profile, extending from the first end to the second end and oriented so that the fluid flowing from the first end to the second end is at least partially redirected alternately from side to side.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Объект, о котором идет речь в описании предпочтительных вариантов осуществления, конкретно охарактеризован и недвусмысленно заявлен в формуле изобретения, завершающей описание. Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества очевидны из нижеследующего подробного описания, приводимого в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:The subject matter in the description of the preferred embodiments is specifically described and expressly stated in the claims concluding the description. The above and other features and advantages are apparent from the following detailed description given in connection with the accompanying drawings, in which:
на фиг.1 представлен общий вид с частичным вырезом известного вращающегося регенеративного теплообменника;figure 1 presents a General view with a partial cutaway of a known rotating regenerative heat exchanger;
на фиг.2 представлен вид сверху корзины, включающей в себя три известных теплопередающих листа;figure 2 presents a top view of a basket including three well-known heat transfer sheets;
на фиг.3 представлено общий вид участка трех известных теплопередающих листов в конфигурации, предусматривающей расположение в пакете;figure 3 presents a General view of a plot of three known heat transfer sheets in a configuration providing for the location in the package;
на фиг.4 представлен вид сверху известного теплопередающего листа;figure 4 presents a top view of a known heat transfer sheet;
на фиг.5 представлен общий вид участка теплопередающего листа в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;5 is a perspective view of a portion of a heat transfer sheet in accordance with one embodiment of the invention;
на фиг.6 представлен в разрезе участок теплопередающего листа, показанного на фиг.5;Fig.6 is a sectional view of a heat transfer sheet shown in Fig.5;
на фиг.7 представлен вид сверху теплопередающего листа целиком, имеющего профиль по фиг.5;in Fig.7 presents a top view of the heat transfer sheet as a whole, having the profile of Fig.5;
на фиг.8 представлен вид сверху еще одного варианта осуществления теплопередающего листа, иллюстрирующий синусоидальный профиль гребней в соответствии с настоящим изобретением;on Fig presents a top view of another embodiment of a heat transfer sheet illustrating the sinusoidal profile of the ridges in accordance with the present invention;
на фиг.9 представлена диаграмма поперечного сечения теплопередающего листа по фиг.8.Fig.9 is a cross-sectional diagram of a heat transfer sheet of Fig.8.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
В варианте осуществления, теплопередающая поверхность, известная и под другим названием - «теплопередающий лист», является ключевым компонентом подогревателя воздуха. Теплопередающая поверхность вращающегося регенеративного теплообменника, такого как подогреватель воздуха Ljungstrom®, состоит из профилированных листов стали, упакованных в каркасные корзины или собранных в пакет и установленных в роторе подогревателя воздуха. Во время каждого витка ротора, теплопередающий лист чередующимся образом пропускают через поток горячего газа, где он поглощает энергию, а затем - через воздух горения, и при этом происходит передача поглощенной энергии воздуху горения, вследствие чего последний подогревается.In an embodiment, a heat transfer surface, also known by a different name, “heat transfer sheet”, is a key component of an air heater. The heat transfer surface of a rotating regenerative heat exchanger, such as the Ljungstrom ® air heater, consists of profiled steel sheets packed in frame baskets or packaged and installed in the rotor of the air heater. During each turn of the rotor, the heat transfer sheet is alternately passed through a stream of hot gas, where it absorbs energy, and then through the combustion air, and the absorbed energy is transferred to the combustion air, as a result of which the latter is heated.
Корпус 14 образует впускной канал 20 дымового газа и выпускной канал 22 дымового газа, чтобы обеспечить протекание потока 36 нагретого дымового газа через теплообменник 10. Корпус 14 также образует впускной канал 24 воздуха и выпускной канал 26 воздуха, чтобы обеспечить протекание воздуха 38 горения через теплообменник 10. Ротор 12 имеет радиальные перегородки 16 или диафрагмы, образующие между собой камеры 17 для поддержания корзин (рам) 40 теплопередающих листов 42. Теплообменник 10 разделен на сектор воздуха и сектор дымового газа секторными пластинами 28, которые продолжаются поперек корпуса 14 рядом с верхней и нижней гранями ротора 12. Хотя на фиг.1 показан один-единственный поток 38 воздуха, в таких конфигурациях, как трехсекторная и четырехсекторная, возможны несколько потоков воздуха. Они обеспечивают несколько потоков подогретого воздуха, которые можно направлять для различных приложений.The
Как показано на фиг.2, один пример корзины 40 листов включает в себя каркас 41, в котором расположены в пакете теплопередающие листы 50. Хотя показано лишь ограниченное количество теплопередающих листов, следует понимать, что корзина 40 в типичном случае будет наполнена теплопередающими листами 50. Как дополнительно показано на фиг.2, теплопередающие листы 50 плотно расположены в пакете на некотором расстоянии внутри корзины 40, образуя каналы 44 между смежными теплопередающими листами 50. Во время работы, по этим каналам 44 протекает воздух или дымовой газ.As shown in FIG. 2, one example of a
Обращаясь к обеим фиг.1 и 2, необходимо отметить, что поток 36 нагретого дымового газа направляется через сектор газа теплообменника 10 и передает тепло теплопередающим листам 50. Теплопередающие листы 50 затем поворачиваются вокруг оси 18 к сектору воздуха теплообменника 10, где воздух 38 горения направляется по теплопередающим листам 50 и поэтому нагревается.Turning to both FIGS. 1 and 2, it should be noted that the heated
Обращаясь к фиг.3 и 4, необходимо отметить, что обычные теплопередающие листы 50 показаны расположенными в пакете. Как правило, теплопередающие листы 50 представляют собой металлические плоские элементы, которым придана такая форма, что они включают в себя одно или более разделительных ребер 59 и одну или более волн 51, образованных, в частности, гребнями 55 волн и впадинами 57.Turning to FIGS. 3 and 4, it should be noted that conventional
Профили теплопередающих листов 50 важны для рабочей характеристики подогревателя воздуха и системы котла. Основное внимание при разработке геометрического рисунка профиля теплопередающего листа 50 уделяется трем важных составляющим: первая - теплопередача, которая непосредственно связана с рекуперацией тепловой энергии; вторая - падение давления, оказывающее негативное влияние на механический КПД систем котлов, а третья - очищаемость, позволяющая эксплуатировать подогреватель с его оптимальной тепловой и механической рабочей характеристикой. Наилучшим образом работающие теплопередающие листы обеспечивают высокие скорости теплопередачи, низкое падение давления и оказываются легко очищаемыми.The profiles of the
Разделительные ребра 59 расположены в целом через интервалы одинаковой величины и работают, поддерживая промежутки между соседними теплопередающими листами 50, когда те расположены в пакете смежно друг относительно друга и взаимодействуют, образуя каналы 44 согласно фиг.2 и 3. Они обеспечивают протекание воздуха или дымового газа между теплопередающими листами 50.The dividing
Как показано на фиг.4, разделительные ребра 59 продолжаются параллельно направлению протекания воздуха (например, 0 градусов) от первого конца 52 теплопередающего листа 50 до второго конца 53, а затем проходят через ротор (позиция 12 на фиг.1).As shown in FIG. 4, the dividing
Гребни 55 волн в известных технических решениях расположены под одинаковым углом A0 относительно ребер 59, а значит и одинаковым углом относительно потока воздуха, обозначенным стрелками с надписью «поток воздуха». (Поскольку дымовой газ протекает в направлении, противоположном потоку воздуха, углы для потока дымового газа будут отличаться на 180 градусов.) Гребни 55 волн действуют, направляя воздух около поверхности в направлении, параллельном гребням 55 и впадинам 57, что изначально вызывает турбулентность. По прохождении некоторого расстояния, начинается регулирование потока воздуха, и он напоминает ламинарный поток.
Термин «ламинарный поток» означает, что слои воздуха стратифицированы и движутся параллельно друг другу. Это указывает, что воздух около поверхности продолжит оставаться около поверхности по мере продвижения вдоль теплопередающего листа. Как только воздух около поверхности достигает температуры поверхности, между ними происходит незначительная теплопередача. Любая теплопередача для других слоев должна теперь проходить через слой около поверхности, поскольку они не вступают в непосредственный контакт с теплопередающим листом 50. Передача тепла от ламинарного слоя воздуха к соседнему слою воздуха не так эффективна, как теплопередача от воздуха к поверхности металла.The term "laminar flow" means that the layers of air are stratified and move parallel to each other. This indicates that air near the surface will continue to remain near the surface as it moves along the heat transfer sheet. As soon as the air near the surface reaches the surface temperature, a slight heat transfer occurs between them. Any heat transfer for the other layers should now pass through the layer near the surface, since they do not come in direct contact with the
Как показано на фиг.5-7, волнистая поверхность 71 имеет параллельные гребни 75 волн и впадины 77, образующие острый первый угол A1 относительно разделительных ребер 59. Волнистая поверхность 81 тоже имеет параллельные гребни 85 и впадины 87, образующие тупой второй угол A2 относительно разделительных ребер 59. Повторяющийся профиль обозначен символом «R». В этом варианте осуществления, когда воздух проходит вдоль поверхности, он направляется чередующимся образом в противоположных направлениях вдоль теплопередающего листа 70.As shown in FIGS. 5-7, the
Предполагается, что каналы 79 между гребнями 75, 85 смежных листов постоянно перенаправляют протекающий воздух сначала направо, потом налево, потом прямо назад, и т.д. Это постоянное перенаправление считается возмущающим ламинарный поток, вызывая турбулентность, которая больше, чем в варианте осуществления, показанном на фиг.4. Следовательно, разные слои воздуха будут вступать в непосредственный контакт с поверхностью металла листа 70. Предполагается, что это увеличивает теплопередачу.It is assumed that the
Углы, показанные на чертежах, представлены лишь в иллюстративных целях. Следует понимать, что изобретение охватывает широкий диапазон углов.The angles shown in the drawings are for illustrative purposes only. It should be understood that the invention covers a wide range of angles.
Несмотря на то что в настоящем документе показаны только две волнистые поверхности, понятно, что количество волнистых поверхностей с разными углами можно также увеличить, и этот вариант тоже будет в рамках объема притязаний изобретения.Although only two wavy surfaces are shown in this document, it is understood that the number of wavy surfaces with different angles can also be increased, and this option will also be within the scope of the invention.
На фиг.6 и 7 показаны участки, где канал является прямым. Увеличить теплопередачу можно также предусматривая конструкцию, в которой нет прямых участков и которая демонстрирует постоянное перенаправление для повышения КПД.6 and 7 show sections where the channel is straight. Heat transfer can also be increased by providing a design in which there are no straight sections and which demonstrates constant redirection to increase efficiency.
На фиг.8 и 9 показан еще один вариант осуществления теплопередающего листа 90, имеющего первый конец 52 и второй конец 53 и продольную ось 60, продолжающуюся от первого конца 52 до второго конца 53, в соответствии с настоящим изобретением. Теплопередающий лист 90 имеет по меньшей мере одну волнистую поверхность 91. Волнистая поверхность 91 имеет множество гребней 95 и впадин 97. Как видно из вышеизложенного, гребни 95 и впадины 97 имеют синусоидальную форму или профиль 94, продолжающийся от первой стороны 51 ко второй стороне. Несколько синусоидальных профилей 94 занимают один или несколько периодов T. Синусоидальные профили 94 на противоположных сторонах разделительных ребер 59 сдвинуты по фазе на 180 градусов. Можно также использовать другие периоды и фазы, и они тоже будут находиться в рамках объема притязаний настоящего изобретения.FIGS. 8 and 9 show yet another embodiment of a heat transfer sheet 90 having a
Указанные гребни 95 и впадины 97 создают синусоидальные каналы 99, когда теплопередающие листы 90 расположены друг против друга в корзине. Постоянное перенаправление воздуха, когда тот проходит по синусоидальным каналам 99, уменьшает ламинарный поток, тем самым увеличивая турбулентность и увеличивая эффективность теплопередачи.These
В некоторых местах образуются только частичные синусоидальные формы 98. Синусоидальные профили 94 не ограничены теми, которые имеют постоянный период T для всех профилей 94, каждый участок которых сдвинут по фазе на 180 градусов относительно следующего участка. Синусоидальные профили также могут отличаться друг от друга сдвигом (фазовым углом).In some places, only partial
Хотя изобретение описано со ссылками на возможные варианты осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что в рамках объема притязаний изобретения в него можно внести различные изменения и предусмотреть эквиваленты для замены теплопередающих листов. Кроме того, специалистам в данной области техники будет ясна возможность многих модификаций для адаптации конкретного прибора, конкретной ситуации или материала к положениям изобретения в рамках его существа и объема притязаний. Поэтому предполагается, что изобретение не ограничено конкретным вариантом осуществления, раскрытым в качестве наилучшего способа осуществления, а следует считать, что изобретение будет включать в себя все варианты осуществления, находящиеся в рамках объема притязаний прилагаемой формулы изобретения.Although the invention has been described with reference to possible embodiments, those skilled in the art will understand that, within the scope of the claims of the invention, various changes can be made and equivalents provided to replace heat transfer sheets. In addition, it will be clear to those skilled in the art that many modifications are possible to adapt a particular device, a specific situation or material to the provisions of the invention within the scope of its essence and scope of claims. Therefore, it is assumed that the invention is not limited to the specific embodiment disclosed as the best mode of implementation, but it should be considered that the invention will include all embodiments within the scope of the appended claims.
Claims (15)
множество располагающих на расстоянии листы элементов, продолжающихся вдоль теплопередающего листа по существу параллельно направлению потока горячего дымового газа, образующих участок проточного канала между смежными теплопередающими листами; и
множество волнистых поверхностей, расположенных между каждой парой смежных располагающих на расстоянии листы элементов, причем множество волнистых поверхностей содержит:
первую волнистую поверхность, образованную множеством удлиненных гребней, продолжающихся вдоль теплопередающего листа параллельно друг другу под первым углом А1 относительно располагающих на расстоянии листы элементов, и
вторую волнистую поверхность, образованную множеством удлиненных гребней, продолжающихся вдоль теплопередающего листа параллельно друг другу под вторым углом А2 относительно располагающих на расстоянии листы элементов, причем первый угол А1 отличается от второго угла А2.1. A heat transfer sheet for a rotating regenerative heat exchanger that receives a hot flue gas stream and an air stream and transfers heat from a hot flue gas stream to an air stream, the heat transfer sheet comprising:
a plurality of spaced-apart sheets of elements extending along the heat transfer sheet substantially parallel to the direction of flow of the hot flue gas forming a portion of the flow channel between adjacent heat transfer sheets; and
a plurality of wavy surfaces located between each pair of adjacent spaced sheets of elements, the plurality of wavy surfaces comprising:
a first wavy surface formed by a plurality of elongated ridges extending along the heat transfer sheet parallel to each other at a first angle A 1 with respect to the spaced elements, and
a second wavy surface formed by a plurality of elongated ridges extending along the heat transfer sheet parallel to each other at a second angle A 2 relative to the spaced elements, the first angle A 1 different from the second angle A 2 .
множество гребней и впадин, которым придана форма по меньшей мере частично синусоидального профиля, продолжающихся от первого конца до второго конца и ориентированных так, что текучая среда, проходящая от первого конца ко второму концу, по меньшей мере частично перенаправляется чередующимся образом между первым направлением и вторым направлением.4. A heat transfer sheet containing:
a plurality of ridges and depressions that are shaped at least partially sinusoidally, extending from the first end to the second end and oriented so that the fluid passing from the first end to the second end is at least partially redirected alternately between the first direction and the second direction.
теплообменника, содержащая:
каркас и
по меньшей мере один теплопередающий лист, содержащий:
множество гребней и впадин, имеющих по меньшей мере частично синусоидальный профиль, продолжающихся от первого конца до второго конца и ориентированных так, что текучая среда, проходящая от первого конца ко второму концу по меньшей мере частично перенаправляется чередующимся образом от стороны к стороне.11. Basket for rotating regenerative
a heat exchanger containing:
frame and
at least one heat transfer sheet comprising:
a plurality of ridges and depressions having at least a partially sinusoidal profile, extending from the first end to the second end and oriented so that the fluid flowing from the first end to the second end is at least partially redirected alternately from side to side.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/150,428 US9644899B2 (en) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Heating element undulation patterns |
US13/150,428 | 2011-06-01 | ||
PCT/US2012/039902 WO2012166750A1 (en) | 2011-06-01 | 2012-05-29 | Heating element undulation patterns |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2551464C1 true RU2551464C1 (en) | 2015-05-27 |
Family
ID=46245637
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013158130/06A RU2551464C1 (en) | 2011-06-01 | 2012-05-29 | Wavy structures of heating elements |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9644899B2 (en) |
EP (1) | EP2715266B1 (en) |
JP (1) | JP6180407B2 (en) |
KR (2) | KR20140025557A (en) |
CN (1) | CN103717992A (en) |
AU (2) | AU2012262372A1 (en) |
BR (1) | BR112013030748A8 (en) |
CA (1) | CA2837089C (en) |
CL (1) | CL2013003417A1 (en) |
ES (1) | ES2715643T3 (en) |
IL (1) | IL229534A0 (en) |
MX (1) | MX352213B (en) |
PL (1) | PL2715266T3 (en) |
RU (1) | RU2551464C1 (en) |
SA (1) | SA112330555B1 (en) |
SG (1) | SG195226A1 (en) |
TW (1) | TWI502160B (en) |
WO (1) | WO2012166750A1 (en) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006003317B4 (en) | 2006-01-23 | 2008-10-02 | Alstom Technology Ltd. | Tube bundle heat exchanger |
US9557119B2 (en) | 2009-05-08 | 2017-01-31 | Arvos Inc. | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
US9200853B2 (en) | 2012-08-23 | 2015-12-01 | Arvos Technology Limited | Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater |
MX368708B (en) * | 2013-09-19 | 2019-10-11 | Howden Uk Ltd | Heat exchange element profile with enhanced cleanability features. |
US10175006B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-01-08 | Arvos Ljungstrom Llc | Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater |
US10124555B2 (en) * | 2014-04-22 | 2018-11-13 | Celltech Metals, Inc. | Sandwich structure including grooved outer sheet |
US10710328B2 (en) | 2014-04-22 | 2020-07-14 | Celltech Metals, Inc. | Wheeled trailer sandwich structure including grooved outer sheet |
CN104457381B (en) * | 2014-12-30 | 2017-03-15 | 上海锅炉厂有限公司 | A kind of oblique wave wave type corrugated plating |
US10094626B2 (en) * | 2015-10-07 | 2018-10-09 | Arvos Ljungstrom Llc | Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets |
US10578367B2 (en) | 2016-11-28 | 2020-03-03 | Carrier Corporation | Plate heat exchanger with alternating symmetrical and asymmetrical plates |
WO2018125134A1 (en) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | Arvos, Ljungstrom Llc. | A heat transfer sheet assembly with an intermediate spacing feature |
JP6972167B2 (en) * | 2017-05-10 | 2021-11-24 | アーベーベー・シュバイツ・アーゲーABB Schweiz AG | Electrical equipment with improved heat removal |
US10837714B2 (en) | 2017-06-29 | 2020-11-17 | Howden Uk Limited | Heat transfer elements for rotary heat exchangers |
EP3447429B1 (en) * | 2017-08-22 | 2023-06-07 | InnoHeat Sweden AB | Heat exchanger plate and heat exchanger |
ES2787017T3 (en) * | 2017-08-22 | 2020-10-14 | Innoheat Sweden Ab | Heat exchanger |
EP3803251A1 (en) * | 2018-06-07 | 2021-04-14 | Pessach Seidel | A plate of plate heat exchangers |
WO2020060995A1 (en) * | 2018-09-19 | 2020-03-26 | Carrier Corporation | Heat recovery ventilator |
US20200166293A1 (en) * | 2018-11-27 | 2020-05-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Weaved cross-flow heat exchanger and method of forming a heat exchanger |
US10507875B1 (en) | 2018-12-21 | 2019-12-17 | Celltech Metals Inc. | Trailer wall including logistics post |
CN111928705B (en) * | 2019-05-13 | 2022-03-25 | 亚浩电子五金塑胶(惠州)有限公司 | Heat radiator with gravity type loop heat pipe |
US20230375275A1 (en) * | 2020-10-06 | 2023-11-23 | Vertiv S.R.L. | Plate for heat exchanger and heat exchanger with such plate |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU54848A1 (en) * | 1935-06-17 | 1938-11-30 | Д.А. Розенбаум | Plate element for plate filters, humidifiers, surface heat exchangers and similar devices |
US6179276B1 (en) * | 1999-02-17 | 2001-01-30 | Abb Air Preheater, Inc. | Heat and mass transfer element assembly |
GB2429054A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-14 | Howden Power Ltd | A heating surface element |
RU75007U1 (en) * | 2008-01-29 | 2008-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Северная Межотраслевая Компания "Альтернатива" (Ооо "Смк "Альтернатива") | HEAT EXCHANGE PACKING OF REGENERATIVE AIR HEATER |
Family Cites Families (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2313081A (en) * | 1937-02-02 | 1943-03-09 | Jarvis C Marble | Heat exchange |
SE127755C1 (en) * | 1945-05-28 | 1950-03-28 | Ljungstroms Angturbin Ab | Element set for heat exchangers |
US2940736A (en) | 1949-05-25 | 1960-06-14 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Element set for heat exchangers |
SE307964B (en) * | 1964-03-24 | 1969-01-27 | C Munters | |
US3373798A (en) * | 1965-11-19 | 1968-03-19 | Gen Motors Corp | Regenerator matrix |
US3490523A (en) * | 1968-04-08 | 1970-01-20 | Us Health Education & Welfare | Transfer device |
US3618778A (en) * | 1969-05-22 | 1971-11-09 | Ethyl Corp | Liquid-treating apparatus |
US3759323A (en) * | 1971-11-18 | 1973-09-18 | Caterpillar Tractor Co | C-flow stacked plate heat exchanger |
SE385971B (en) * | 1973-12-20 | 1976-07-26 | Svenska Flaektfabriken Ab | CONTACT BODY FOR WATER AND AIR, MAINLY INTENDED FOR COOLING TOWER AND HUMIDIFIER |
DE2616816C3 (en) | 1976-04-15 | 1983-12-01 | Apparatebau Rothemühle Brandt + Kritzler GmbH, 5963 Wenden | Heating plate package for regenerative heat exchangers |
US4363222A (en) | 1979-01-19 | 1982-12-14 | Robinair Manufacturing Corporation | Environmental protection refrigerant disposal and charging system |
US4396058A (en) | 1981-11-23 | 1983-08-02 | The Air Preheater Company | Heat transfer element assembly |
US4553458A (en) | 1984-03-28 | 1985-11-19 | The Air Preheater Company, Inc. | Method for manufacturing heat transfer element sheets for a rotary regenerative heat exchanger |
US4744410A (en) | 1987-02-24 | 1988-05-17 | The Air Preheater Company, Inc. | Heat transfer element assembly |
SE466871B (en) * | 1990-04-17 | 1992-04-13 | Alfa Laval Thermal Ab | PLATFORMERS WITH CORRUGATED PLATES WHERE THE ORIENT'S ORIENTATION IS VARIABLE IN THE FLOW DIRECTION TO SUCCESSIVELY REDUCE THE FLOW RESISTANCE |
SE466171B (en) * | 1990-05-08 | 1992-01-07 | Alfa Laval Thermal Ab | PLATTERS WORKS AATMONISONING A PLATHER WAS ASTMINSTERING A DIVISION WAS A DIVISIONALLY DIVISED BY A FAULTY OF A PORTABLE WORTH PREPARING ACHIEVENING, |
JPH0314586U (en) * | 1990-06-28 | 1991-02-14 | ||
US5333482A (en) | 1992-10-30 | 1994-08-02 | Solar Turbines Incorporated | Method and apparatus for flattening portions of a corrugated plate |
FR2705445B1 (en) * | 1993-05-18 | 1995-07-07 | Vicarb Sa | Plate heat exchanger. |
JPH09280761A (en) * | 1996-04-09 | 1997-10-31 | Abb Kk | Heat exchanger having laminated body of heat transfer element prate |
US5836379A (en) | 1996-11-22 | 1998-11-17 | Abb Air Preheater, Inc. | Air preheater heat transfer surface |
JPH11304382A (en) * | 1998-04-20 | 1999-11-05 | Kazuhiko Tanizaki | Heat exchanger |
US6019160A (en) * | 1998-12-16 | 2000-02-01 | Abb Air Preheater, Inc. | Heat transfer element assembly |
FR2848292B1 (en) * | 2002-12-05 | 2005-03-04 | Packinox Sa | THERMAL EXCHANGER PLATE AND PLATE HEAT EXCHANGER |
JP2004293862A (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat exchanger |
TWI267337B (en) * | 2003-05-14 | 2006-11-21 | Inventor Prec Co Ltd | Heat sink |
JP2005195190A (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Toyo Radiator Co Ltd | Multiplate heat exchanger |
DE102006035958A1 (en) | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Klingenburg Gmbh | Rotary heat exchanger |
CN101210780B (en) | 2006-12-30 | 2010-10-20 | 卡特彼勒公司 | Cooling system with non-parallel cooling radiating flange |
US9557119B2 (en) * | 2009-05-08 | 2017-01-31 | Arvos Inc. | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger |
CN201569352U (en) * | 2009-07-30 | 2010-09-01 | 江苏工业学院 | All-welded dual waveform cross flow type plate type heat exchanger plate bundle |
US8622115B2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-01-07 | Alstom Technology Ltd | Heat transfer element for a rotary regenerative heat exchanger |
DE102010030781A1 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Sgl Carbon Se | Heat exchanger plate, thus provided plate heat exchanger and method for producing a plate heat exchanger |
-
2011
- 2011-06-01 US US13/150,428 patent/US9644899B2/en active Active
-
2012
- 2012-05-29 KR KR1020137034892A patent/KR20140025557A/en active Application Filing
- 2012-05-29 JP JP2014513648A patent/JP6180407B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-29 WO PCT/US2012/039902 patent/WO2012166750A1/en active Application Filing
- 2012-05-29 BR BR112013030748A patent/BR112013030748A8/en active Search and Examination
- 2012-05-29 AU AU2012262372A patent/AU2012262372A1/en not_active Abandoned
- 2012-05-29 SG SG2013088489A patent/SG195226A1/en unknown
- 2012-05-29 PL PL12726684T patent/PL2715266T3/en unknown
- 2012-05-29 RU RU2013158130/06A patent/RU2551464C1/en active
- 2012-05-29 ES ES12726684T patent/ES2715643T3/en active Active
- 2012-05-29 EP EP12726684.9A patent/EP2715266B1/en not_active Not-in-force
- 2012-05-29 CN CN201280026324.1A patent/CN103717992A/en active Pending
- 2012-05-29 KR KR1020157033315A patent/KR20150140846A/en not_active Application Discontinuation
- 2012-05-29 MX MX2013013814A patent/MX352213B/en active IP Right Grant
- 2012-05-29 CA CA2837089A patent/CA2837089C/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-30 SA SA112330555A patent/SA112330555B1/en unknown
- 2012-05-31 TW TW101119610A patent/TWI502160B/en not_active IP Right Cessation
-
2013
- 2013-11-21 IL IL229534A patent/IL229534A0/en unknown
- 2013-11-28 CL CL2013003417A patent/CL2013003417A1/en unknown
-
2016
- 2016-03-03 AU AU2016201413A patent/AU2016201413B2/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU54848A1 (en) * | 1935-06-17 | 1938-11-30 | Д.А. Розенбаум | Plate element for plate filters, humidifiers, surface heat exchangers and similar devices |
US6179276B1 (en) * | 1999-02-17 | 2001-01-30 | Abb Air Preheater, Inc. | Heat and mass transfer element assembly |
GB2429054A (en) * | 2005-07-29 | 2007-02-14 | Howden Power Ltd | A heating surface element |
RU75007U1 (en) * | 2008-01-29 | 2008-07-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Северная Межотраслевая Компания "Альтернатива" (Ооо "Смк "Альтернатива") | HEAT EXCHANGE PACKING OF REGENERATIVE AIR HEATER |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120305217A1 (en) | 2012-12-06 |
CA2837089A1 (en) | 2012-12-06 |
BR112013030748A2 (en) | 2016-12-06 |
SA112330555B1 (en) | 2018-01-24 |
SG195226A1 (en) | 2013-12-30 |
CN103717992A (en) | 2014-04-09 |
EP2715266A1 (en) | 2014-04-09 |
JP6180407B2 (en) | 2017-08-16 |
KR20140025557A (en) | 2014-03-04 |
AU2016201413B2 (en) | 2017-11-30 |
JP2014519007A (en) | 2014-08-07 |
US9644899B2 (en) | 2017-05-09 |
WO2012166750A1 (en) | 2012-12-06 |
MX352213B (en) | 2017-11-14 |
PL2715266T3 (en) | 2019-06-28 |
TWI502160B (en) | 2015-10-01 |
KR20150140846A (en) | 2015-12-16 |
IL229534A0 (en) | 2014-01-30 |
AU2012262372A1 (en) | 2014-01-09 |
CA2837089C (en) | 2017-04-11 |
ES2715643T3 (en) | 2019-06-05 |
EP2715266B1 (en) | 2018-12-19 |
CL2013003417A1 (en) | 2014-08-22 |
TW201314162A (en) | 2013-04-01 |
BR112013030748A8 (en) | 2017-10-10 |
AU2016201413A1 (en) | 2016-03-24 |
MX2013013814A (en) | 2014-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2551464C1 (en) | Wavy structures of heating elements | |
CN1179189C (en) | Heat transfer element assembly | |
KR101309964B1 (en) | Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger | |
RU2529621C2 (en) | Heat transfer element for rotor regenerative heat exchanger | |
JP3613709B2 (en) | Heat transfer element assembly | |
JP3531145B2 (en) | Heat transfer element assembly | |
JPH0682033B2 (en) | Heat transfer element assembly | |
EP3359901B1 (en) | An alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets | |
CN85107637A (en) | Element basket assembly for heat exchanger | |
JP7198230B2 (en) | Heat transfer element for rotary heat exchanger | |
JP2007064551A (en) | Combustion apparatus | |
JP3718828B2 (en) | Regenerative heat exchanger | |
CZ32883U1 (en) | Heat recovery plate heat exchanger | |
RU2327930C1 (en) | Rotor nozzle | |
WO2009096812A1 (en) | Heat exchange filler for a regenerative air heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160302 |